硅材料的电学及化学性质
硅材料基础知识
基础课件－硅材料基础知识硅材料基础知识主要内容：一、概述二、硅的结构、分类与来源三、硅的物理性质四、硅的化学性质五、硅的物理参数及测量六、硅的应用及注意事项一、概述硅材料的基础知识，课程包括较多，有固体物理、量子力学、半导体物理、半导体化学、半导体器件工艺、半导体材料等方面的知识；内容较多，如半导体电子状态和能级、载流子的发布、导电性、非平衡载流子、P－N结、金属与半导体的接触、表面理论、光电效应、磁电效压阻效应、异质结等。
这里只介绍半导体材料的最基本的内容。
1、材料按导电性能划分，可分为：导体、绝缘体、半导体三类。
导体——容易导电的材料。
如各种金属、石墨等。
一般的，电阻率<0.2Ω·cm 绝缘体——很难导电的材料。
如橡胶、玻璃、背板、EVA、SiO2、Si3N4等。
一般的，电阻率>20000Ω·cm半导体——介于两者之间的材料。
如Si、Ge、GaAs、ZnO等，它具有一些独特的性质。
注：a、金属靠电子导电，溶液靠离子导电，半导体导电靠电子或空穴导电。
b、空穴就是电子的缺少。
2、半导体材料，按组成结构可分为：元素半导体、化合物半导体、非晶半导体、有机半导体。
3、半导体器件对材料的要求：3.1禁带宽度适中（一般0.5～1.5电子伏，硅是1.08）3.2载流子迁移率高（一般1000～5000cm2/V·s）3.3纯度高3.4电阻率要求可靠、均匀（一般0.001～100000 ，硅本征2.3×105）3.5晶体的完整性二、硅的结构、分类与来源1、硅的原子理论1.1元素周期表中，第三周期、第IVA 族元素，原子序数14，原子量28电子排布1S 22S 22P 63S 23P 2 ,化合价为＋4价（＋2价）1.2硅有三种同位素28Si ：92.21％、29Si ：4.70％、30Si ：3.09％、1.3晶体结构：金刚石结构（正四面体），原子间以共价键结合。
化学硅有关知识点总结
化学硅有关知识点总结硅的物理性质硅是一种灰白色的晶体固体，具有金属性光泽。
在常温下，硅是一种不活泼的物质，不与酸、碱以及大部分常见氧化剂反应。
硅是半导体材料的重要组成部分，可以用来制造集成电路和太阳能电池板等高科技产品。
硅在自然界中还以二价、四价等多种形式存在，如二氧化硅、多硅酸盐和硅酸盐等。
这些形式具有不同的化学性质，从而在地球化学和材料科学领域有着不同的应用。
硅的化学性质硅的化学性质主要表现为在常温下不与酸、碱及大部分氧化剂发生反应。
但是，当高温高压下，硅与氧、氢、氮、卤素等元素都能发生化学反应。
硅的四价化合物是最常见的化合物，包括二氧化硅（SiO2）和硅酸盐等。
在工业和科学领域，二氧化硅是一种重要的原料，用于制备硅酸盐、硅酸及其他硅化合物。
硅的应用硅是一种十分重要的元素，在材料科学、电子工业、太阳能等领域都有着广泛的应用。
其中，硅材料主要用于制备集成电路芯片、太阳能电池板等高科技产品。
此外，硅在冶金、有机合成、橡胶工业等领域也有着广泛的应用。
在集成电路芯片制造过程中，硅晶圆是重要的材料之一，用于制备芯片的基底。
硅晶圆上通过特殊工艺刻蚀和沉积多层金属、氧化物、多晶硅等物质，从而制备集成电路芯片。
硅材料的高纯度和良好的电学性能使其成为集成电路制造中不可或缺的材料。
在太阳能领域，硅是制备太阳能电池板的重要原料。
太阳能电池板是一种高效的可再生能源，通过将太阳能转化为电能，广泛应用于户外照明、通信设备、航空航天等领域。
硅材料的优良导电性和光学性能使其成为太阳能电池板的理想材料。
此外，硅还被应用于冶金、有机合成、橡胶工业等领域。
在冶金工业中，硅铁合金是一种重要的合金材料，用于制备不锈钢、合金钢等产品。
在有机合成领域，硅化合物被广泛应用于合成有机化合物，如硅烷、硅醇等。
在橡胶工业中，硅材料被用于制备硅橡胶，用于生产密封材料、保温材料等。
总结硅是一种重要的化学元素，具有重要的应用价值。
它在材料科学、电子工业、太阳能等领域有着广泛的应用，是现代工业发展的重要支撑。
硅材料基础知识
基础课件－硅材料基础知识硅材料基础知识主要内容：一、概述二、硅的结构、分类与来源三、硅的物理性质四、硅的化学性质五、硅的物理参数及测量六、硅的应用及注意事项一、概述硅材料的基础知识，课程包括较多，有固体物理、量子力学、半导体物理、半导体化学、半导体器件工艺、半导体材料等方面的知识；内容较多，如半导体电子状态和能级、载流子的发布、导电性、非平衡载流子、P－N结、金属与半导体的接触、表面理论、光电效应、磁电效压阻效应、异质结等。
这里只介绍半导体材料的最基本的内容。
1、材料按导电性能划分，可分为：导体、绝缘体、半导体三类。
导体——容易导电的材料。
如各种金属、石墨等。
一般的，电阻率<0.2Ω·cm 绝缘体——很难导电的材料。
如橡胶、玻璃、背板、EVA、SiO2、Si3N4等。
一般的，电阻率>20000Ω·cm半导体——介于两者之间的材料。
如Si、Ge、GaAs、ZnO等，它具有一些独特的性质。
注：a、金属靠电子导电，溶液靠离子导电，半导体导电靠电子或空穴导电。
b、空穴就是电子的缺少。
2、半导体材料，按组成结构可分为：元素半导体、化合物半导体、非晶半导体、有机半导体。
3、半导体器件对材料的要求：3.1禁带宽度适中（一般0.5～1.5电子伏，硅是1.08）3.2载流子迁移率高（一般1000～5000cm2/V·s）3.3纯度高3.4电阻率要求可靠、均匀（一般0.001～100000 ，硅本征2.3×105）3.5晶体的完整性二、硅的结构、分类与来源1、硅的原子理论1.1元素周期表中，第三周期、第IVA 族元素，原子序数14，原子量28电子排布1S 22S 22P 63S 23P 2 ,化合价为＋4价（＋2价）1.2硅有三种同位素28Si ：92.21％、29Si ：4.70％、30Si ：3.09％、1.3晶体结构：金刚石结构（正四面体），原子间以共价键结合。
硅纳米线的生长与电学性质研究
硅纳米线的生长与电学性质研究硅纳米线是一种在纳米尺度下具有独特性质的材料，其具有高比表面积、优异的电学特性、化学稳定性等特点，因此在纳米电子学、纳米光电子学、纳米生物学等领域具有广泛的应用前景。
目前，生长硅纳米线的方法主要有热化学气相沉积法、电化学沉积法、溶胶凝胶法等。
本文将着重讨论硅纳米线的生长与电学性质研究。
一、硅纳米线的生长硅纳米线的生长方法具有多样性，其中以热化学气相沉积法（VLS法）最为常用。
该方法通过控制硅源气体的流量和温度，使硅源气体在金属催化剂表面进行化学反应，从而形成硅纳米线。
金属催化剂通常采用金、银、铜等，其中金是最常用的一种，因为它对硅的触媒作用最好。
硅源气体通常采用硅烷（SiH4）或三甲基硅烷（Si(CH3)3H），在高温条件下分解成硅原子，随后在金属催化剂表面吸附，形成硅纳米线。
之后，硅纳米线在适当的条件下继续生长，形成较长的硅纳米线。
除了VLS法，还有其他方法可以生长硅纳米线，如电化学沉积法（ECS法）。
在该方法中，电极上的金属催化剂首先被沉积，然后在硅源的作用下形成硅纳米线。
溶胶凝胶法（Sol-gel法）是另一种生长硅纳米线的方法，它通过控制溶液中硅前体的浓度和温度等条件，将硅源沉积在基底上，从而形成硅纳米线。
二、硅纳米线的电学性质硅纳米线的电学性质是其被广泛研究的一个方面。
硅纳米线的电学性质主要受到其尺寸和形态等因素的影响。
通常情况下，硅纳米线在氧化处理后表现出的导电性能比未处理的硅纳米线要好。
这是因为氧化处理可以去除硅纳米线表面的有机盖层，从而暴露出更多的硅原子，提高导电性。
另一方面，硅纳米线在不同的外部环境下（如温度、湿度、气压等）表现出不同的电学性质。
例如，在高温和低压下，硅纳米线的电学性能会得到改善。
而当硅纳米线暴露在潮湿环境下时，其表面的导电性会下降。
硅纳米线的导电性表现出很强的尺寸依赖性。
当硅纳米线的直径小于10 nm时，其电学性能表现出了量子尺寸效应。
硅的汽化温度
硅的汽化温度介绍硅是一种常见的元素，属于非金属的半导体材料。
它具有多种重要的特性，其中之一是其汽化温度。
本文将探讨硅的汽化温度以及与之相关的方面。
硅的基本性质硅（符号Si）是周期表中的第14号元素，原子序数为14，相对原子质量为28.0855。
硅是地壳中含量最丰富的元素之一，在自然界中广泛存在。
它具有许多重要的特性，使其在工业和科学领域中得到广泛应用。
硅是一种非金属的半导体材料，它在室温下是固体形态。
其晶体结构由由四面体构成的长程有序结构所组成，使得硅具有许多出色的电学和光学性能。
硅的化学性质稳定，它不容易与其他元素反应。
同时，硅也是一种不可生物降解的材料，因此在环境中也具有一定的持久性。
硅的汽化温度硅的汽化温度是指在一定的压强下，硅从固体直接转变为气体的温度。
汽化温度取决于外界压力、纯度以及晶体结构。
在标准大气压下，即1个大气压（1 atm）的压强下，硅的汽化温度约为3265摄氏度。
这是一个相对较高的温度，表明硅在常温下通常是固体形态。
值得注意的是，硅的汽化温度会随着压力的变化而改变。
当压力增加时，硅的汽化温度会相应提高，反之亦然。
影响硅汽化温度的因素除了外界压力的影响外，硅的纯度以及晶体结构也会对其汽化温度产生影响。
纯度的影响硅的纯度对其汽化温度产生影响。
高纯度的硅材料更加稳定，因此汽化温度较高。
工业上使用的硅材料通常具有高纯度，以确保其稳定性和可靠性。
晶体结构的影响硅的晶体结构也会影响其汽化温度。
硅的晶体结构可以分为两类：晶格和非晶态。
在晶格结构中，硅原子呈现出周期性有序的排列，这种结构更加稳定，使硅的汽化温度相对较高。
相比之下，非晶态结构的硅材料由无序排列的硅原子构成，其结构不规则，因此其汽化温度相对较低。
硅的应用领域硅是一种非常重要的材料，广泛应用于多个领域。
电子学由于硅具有半导体特性，它被广泛用作电子元件的基础材料。
硅芯片是现代电子设备中的核心部件，包括计算机、手机、平板电脑等。
太阳能硅是制造太阳能电池板的关键材料之一。
硅(si)材料特点
硅（Si）是一种非金属元素，具有以下特点：
1. 高熔点和高热稳定性：硅具有较高的熔点（约为1414°C），因此在高温环境下能够保持稳定性。
这使得硅在高温应用中表现出色，例如在半导体制造中的炉管、炉膛等设备。
2. 半导体性质：硅是一种重要的半导体材料，其电导率介于金属和非金属之间。
通过控制硅的杂质浓度和结构，可以将硅制成p型或n型半导体，用于制造电子器件如集成电路（IC）、太阳能电池等。
3. 良好的机械性能：硅具有较高的硬度，且具有较好的抗拉强度和耐磨性。
这使得硅在一些应用领域中作为结构材料使用，例如制造光学窗口、传感器封装等。
4. 化学惰性：硅在常温下对大多数酸和碱都具有较好的耐腐蚀性。
这使得硅在化学实验室、化学工业中常被用作反应容器、仪器设备的制造材料。
5. 高纯度和可控性：硅可以通过精细的提纯工艺制备高纯度的晶体硅，用于半导体材料的制备。
此外，硅的物理和电学性质可以通过控制晶体结构和取向进行调控，以满足具体应
用需求。
6. 可广泛应用：硅材料广泛应用于电子、光电、光学、化工等领域。
在电子行业中，硅是制造集成电路和其他电子器件的基本材料。
在太阳能产业中，硅是制造太阳能电池的关键材料。
总体而言，硅作为一种重要的材料，在半导体、光电和化工等领域发挥着重要作用，其特点包括高热稳定性、半导体性质、机械性能和化学惰性等。
硅的性质及有关半导体基础理论
硅是典型的具有半导体性质的元素，是很重要的半导体 材料。据统计，目前半导体器件的95﹪以上用硅材料制作，集 成电路99﹪以上是用硅材料制作。
这个比例还在增大。尤其大规模集成电路（LSI）、超大 规模集成电路（VLSI）、甚大规模集成电路（ULSI）都是制作 在高纯优质的硅单晶抛光片或外延片上。
*对于绝缘体而言，价电子紧密地局限在其原子轨道，无法导电。 *对于具有金刚石结构的硅，每个原子与邻近四个原子构成键合。
Z +4
X 金刚石晶格中四面体结构
+4
+4
+4
Y
+4
在金刚石二维空间 结构的键合情况
上面已讲述硅原子的最外层轨道具有四个价电子。它可以与四个临近原子分享其价电子，所以这样的一对分享价电 子即成为共价键。
• 由于半导体的Eg比较小，所以在一定温度下具有能量较大的电子就越过禁带进入导带。使原来空着的导带 有了电子，而且在价带中也出现了一些电子的空位，这样导带中的电子和价带中的电子，在外电场的作用 下，都可作定向运动。因此，半导体在一定的温度下具有导电性。
1、半导体的导电机构—电子和空穴。
电子自价带激发到导带，不仅使导带有了导电的功能，而且原来价带由于有一些状态空了出来，也获得了一 定的导电性能。这一事实在半导体的导电机购具有十分重要的意义。
• 。
绝缘体和半导体，它的电子大多数都处于价带，不能自由移动。但在热、光等外界因素的作用下，可以使少量 价带中的电子越过禁带，跃迁到导带上去成为载流子。
绝缘体和半导体的区别主要是禁带的宽度不同。半导体的禁带很窄，（一般低于3eV），绝缘体的禁带宽一 些，电子的跃迁困难得多。因此，绝缘体的载流子的浓度很小，导电性能很弱。实际绝缘体里，导带里的电子 不是没有，并且总有一些电子会从价带跃迁到导带，但数量极少。所以，在一般情况下，可以忽略在外场作用 下它们移动所形成的电流。但是，如果外场很强，束缚电荷挣脱束缚而成为自由电荷，则绝缘体就会被“击穿” 而成为导体。
硅及其氧化物的电化学
硅及其氧化物的电化学硅及其氧化物是重要的电子材料，在电子领域有广泛的应用。
硅是一种半导体材料，具有良好的导电性能和稳定性，因此被广泛应用于电子器件的制造中。
硅的氧化物（SiO2）也是一种重要的绝缘材料，被用作电子器件的绝缘层。
本文将介绍硅及其氧化物的电化学性质和应用。
首先，我们来看一下硅的电化学性质。
硅是一种半导体材料，具有良好的导电性能。
在晶体硅中，硅原子与周围的其他硅原子形成共价键，形成一个巨大的晶格结构。
当硅晶体中掺入杂质，如磷或硼，可以形成N型或P型半导体。
掺杂后的硅晶体存在自由电子或空穴，这些自由载流子可以在外加电场的作用下被移动，从而实现电流的导通。
因此，硅是一种重要的电子材料，广泛应用于集成电路、太阳能电池、光电器件等领域。
在硅上形成氧化物薄膜是硅器件制造中的常见步骤。
氧化硅（SiO2）是一种绝缘材料，具有良好的电绝缘性能和化学惰性。
氧化硅可以在硅表面通过热氧化或化学气相沉积的方法形成。
氧化硅薄膜可以在硅表面形成一层绝缘层，用于隔离电子器件中的不同电路，并防止电子器件间的干扰。
此外，氧化硅薄膜还可以作为电介质，用于浮门结构和电容器等器件中。
除了硅本身，硅异形和硅氧化物也具有重要的电化学性质。
硅异形是一种由硅微纳米颗粒组成的材料，具有高比表面积和优异的电化学活性。
硅异形在锂离子电池和超级电容器等储能器件中有广泛的应用。
硅氧化物包括二氧化硅（SiO2）和硅酸盐等化合物，具有良好的生物相容性和化学稳定性，被广泛应用于生物传感器、生物分析和药物传输等生物医学领域。
总之，硅及其氧化物是重要的电子材料，在电子领域有广泛的应用。
硅是一种半导体材料，具有良好的导电性能和稳定性，因此被广泛应用于电子器件的制造中。
硅的氧化物（SiO2）是一种重要的绝缘材料，被用作电子器件的绝缘层。
另外，硅异形和硅氧化物也具有重要的电化学性质，在能源和生物医学领域有广泛的应用。
这些材料的电化学性质和应用为电子器件的设计和制造提供了重要的基础。
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硅的电学性质半导体材料的电学性质特点：一是导电性介于导体和绝缘体之间,其电阻率约在10-4－1010Ω.cm范围内；二是电导率和导电型号对杂质和外界因素(光\热\磁)高度敏感。
无缺陷半导体的导电性很差，称为本征半导体。
当硅中掺入微量的电活性杂质，其电导率将会显著增加,例如,向硅中掺入亿分之一的硼，其电阻率就降为原来的千分之一。
当硅中掺杂以施主杂质(Ⅴ族元素:磷、砷、锑等)为主时，以电子导电为主，成为N型硅；当硅中掺杂以受主杂质（Ⅲ族元素：硼、铝、镓等）为主时，以空穴导电为主，成为P型硅。
硅中P型和N型之间的界面形成PN结，它是半导体器件的基本结构和工作基础。
硅也存在不足之处，硅的电子迁移率比锗小。
尤其比GaAs小。
所以简单的硅器件在高频下工作时其性能不如锗或GaAs高频器件。
此外，GaAs等化合物半导体是直接禁带材料，光发射效率高，是光电子器件的重要材料，而硅是间接禁带材料，由于光发射效率很低，硅不能作为可见光器件材料。
硅的化学性质硅在自然界以化合物状态存在。
硅晶体在常温下化学性质十分稳定，但在高温下，硅几乎与所有物质发生化学反应。
硅容易和氧、氮等物质发生作用，他可以在400℃与氧，在1000℃与氮进行反应。
直拉法制备硅单晶时，要使用超纯石英坩锅。
石英坩锅与硅熔体反应：Si+ SiO2＝2SiO(1400℃)反应产物SiO一部分从硅熔体中蒸发出来，另外一部分溶解在硅中，从而增加了熔硅中氧的浓度，是硅中氧的主要来源。
硅的一些重要的化学性质如下：Si+O2＝SiO2Si+2H2O= SiO2+2H2↑这两个反应是硅平面工艺中在硅表面生成氧化层的热氧化反应。
二氧化硅十分稳定，这一特点是二氧化硅膜在器件工艺中起着极为重要的作用。
由于SiO2膜容易热氧化生成以及可以通过化学腐蚀选择性去除，因此，能够使用光刻方法实现器件小型化，是精密结构变为现实Si+2CL2= SiCL4 Si+3HCL= SiHCL3+H2↑这两个反应是制造高纯硅的基本反应及材料。
硅对多数酸是稳定的。
硅不溶于盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸和王水。
但硅却很容易被HF-HNO3的混酸所溶解。
因此使用此类混酸作为硅的腐蚀液，反应式为：Si+4HNO3+6HF=H2SiF6+4NO2↑+4H2O在此反应式中HNO3作为氧化剂，没有氧化剂存在，HF就不容易与硅反应。
HF加少量的镉酸酐CrO3的溶液是硅单晶缺陷的择优腐蚀显示剂。
硅和稀碱溶液作用也能显示硅中缺陷。
硅和NaOH或KOH能直接作用生成相应的硅酸盐而溶于水中：Si+2NaOH＋H2O＝Na2SiO3+2H2↑。
硅与金属作用生成多种硅化物。
TiO2、WSi、MoSi2等化物具有良好的导电、耐高温、抗电迁移等特性，可以用于制备集成电路内部的引线、电阻等元件。
硅的力学和热学性能室温下硅无延展性，属于脆性材料。
当温度高于700℃时硅具有热塑性，在应力作用下会程现塑性变形。
硅的抗拉应力远大于抗剪应力，所以硅片容易破碎。
抗弯强度是指试样破碎时的最大弯曲应力，表征材料的抗破碎能力。
A．硅单晶内残留应力和表面加工损伤对其机械性能有很大的影响，表面损伤越严重，机械性能越差。
但热处理后形成二氧化硅层对损伤能起到愈合作用，可提高材料的强度。
B．硅中塑性变形数据是位错滑移的结果，位错滑移面{111}面。
晶体中原生位错和工艺诱生位错及他们的移动对机械性能起着重要的作用。
在室温下，硅的塑性变形不是热激发机制，而是由于劈开产生晶格失配位错造成的。
C．杂质对硅单晶的机械性能有着重要的影响，特别是氧、氮等元素的原子或通过形成氧团及硅氧氮络合物等结构对位错起到“钉扎”作用，从而改变材料的机械性能使硅片强度增加。
硅在熔化时体积缩小，反过来，从液态凝固时体积膨胀。
正是由于这个因素，在拉制硅单晶结束后，剩余硅熔体凝固会导致石英坩锅破裂。
导体和非导体的能带模型能带理论可以说明导体、半导体、绝缘体的区别，如图说示。
金属导体有被电子部分占据的能带，称为导带。
在导带中，空态的能量与被占态的能量相连。
能带填充情况很容易被占态的能量相接。
能带填充情况很容易被外电场作用所改变，表现出良好的导电性。
由于半导体的禁带宽度较窄，一般在1—2eV左右，会有少量电子从高的满带跃迁到空带，成为导电电子，同时价带中出现少量空穴，自由电子和空穴在外电场作用下漂移运动，因此，半导体具有一定的导电性。
绝缘体的禁带较宽，这种热激发很少，所以导电性很差。
第二章硅材料的测试与分析1.导电型号仪导电性号仪属于硅单晶的常规测量参数之一，目前测量的方法有：整流法、热电动势法、双电源动态电导法和赫尔效应法。
现在被广泛采用的仪器将两种或两中以上的方法结合在一台仪器中运用。
现主要介绍整流法和热电动势法。
A整流法将一直流微安表、一个交流电源与半导体上的两个接触点串联起来，（其中一个触电必须是欧姆接触，另外一个是整流接触）那么直流微安所指示的电流的方向指示出半导体材料的导电型号。
整流触点通常采用一个金属点接触（探针）即可；欧姆接触点较难处理，经常采用大面积夹紧获得。
三探针结构能消除制备欧姆触点的困难。
在样品表面压以1、2、3顺序的三个探针，在1、2探针间接上交流电源，2、3探针间接以直流微安表，同样可以根据直流微安表所指示的电流方向确定半导体材料的导电型号。
在示波器上观察图形可以检查上述方法的工作状况。
如果图形对称，则说明该方法无效，必须采用其他类型的导电型号测量装置。
引起图形对称的原因可能是由于电阻率非常低，或是由于两个触点具有同样程度的整流效应。
B.热电动势法热探针和N 型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温接触点而言将是正的。
同样道理，对P 型半导体热探针相对室温接触点而言将是负的。
热探针的结构可以是将小的加热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型电烙铁。
次电势差可以用简单的微伏表测量，也可以用更灵敏的电子仪器放大后测量。
也可以用共线三探针装置测量，让电流在最边上的一个探针1和与其相邻的另一个探针2之间流动，使半导体内产生温度梯度，这样2、3二个探针将处于不同的温度而产生电势差，由此既能判别型号。
热电动势法测量装置的应用范围一般只限于低阻材料。
如果电阻率足够高，热探针可能使材料处于本征状态。
这样电子迁移率总是高于空穴迁移率，测量结果将都是指示出材料为N 型。
为了防止这种情况的产生，可以用冷探针来代替热探针，其原理与热探针完全相同。
2.电阻率电阻率是硅单晶重要参数，不同的器件需要不同的电阻率的硅片。
一般情况下，硅单晶的电阻率、载流子浓度及掺杂浓度是相互关联的，因此只要测定其中之一即可确定硅片的电阻率。
测量硅片的电阻率的方法很多，按是否与样品接触可以分为两类，即接触式和非接触式。
常用的电阻率测量方法有直接法、两探针法、三探针法、四探针法、多探针阵列、扩展电阻法、赫尔测量、涡流法、微波法、电容耦C-V 测量等。
对于体单晶的电阻率测量，生产中应用普遍的是四探针法，对于硅圆片的电阻率测量，微波法等非接触式测量方法由于使用方便、不损坏样品，因而应用也越来越多.A ．四探针法四探针法是最常用的方法之一，它的优点是设备简单，操作方便，测量精度较高，而且对样品的形状要求不高。
但他的缺点是探针直接接触样品表面，对样品有一定的破坏作用。
对晶锭或厚片，此问题不太严重；但对薄样品特别是抛光片，这种测试往往使得硅片遭到破坏而不能继续使用。
如上图，其中两个探针（A、D）通以电流I，另外两个（C、B）用来测量电压V。
实际使用的四探针中相邻两根探针间的距离相同，都是S，而且四探针的针尖在同一直线上。
如果样品尺寸为无穷大，那么对于这样的布置，其电阻率为ρ＝2ЛSV/I。
四探针法除测量晶锭及硅片的电阻率外还可以用来测量某些扩展的薄层或外延层的薄层电阻，如P型衬低上的N型薄层或N型衬低的P型薄层。
这是因为在这些情形表面薄层与衬低间形成了PN结，通过衬低的电流要经过反向放置的PN结对，因而可以忽略的缘故。
B．扩展电阻法扩展电阻仪的基本结构是将一根金属针尖作为探针放在样品正面，背面制成欧姆接触，如上图。
扩展电阻仪主要用于测量半导体材料内电阻率的分布均匀性，还可以测量外延的电阻率及其深度分布。
测量精度较高，重复性可优于1%，但测量前要求对样品正面进行镜面抛光处理。
3.少子寿命半导体材料中空穴和电子的平衡数目是一定的，当由于某种激发机制而引进过剩载流子时，少数载流子寿命就是过剩载流子复合所需要的平均时间。
关于少子寿命的测量方法，主要有扩散长度法、光电导衰减法、电导率调制法、二极管开路电压衰减法、二极管反向电流恢复时间法。
MOS电容方法、光磁电效应法、表面光电压法等，其中光电导衰减法和表面光电压法是ASTM推荐的方法。
在这主要介绍光电导衰减法。
测试原理图如下：将待测试样品放在金属电极上，样品与电极之间抹上一些普通的自来水以改善两者间的耦合情况，另外在回路中串入一个可变电容可以改善线路的匹配情况，这样可以使光电导信号增大。
根据硅材料的性质及电路的具体情况，高频源的频率一般选在30兆赫兹左右。
在无光照的情况下，样品在高频电磁场的作用下，两端有高频电压V0Sinwt，V0为无光照时样品中高频电压的幅值。
当样品上受到光照射时，样品中产生非平衡少数载流子下降。
这样光电导使得样品两端的高频信号得到调制。
当停止样品的光照后，样品中的非平衡载流子就按指数规律衰减，逐渐复合而消失。
因此样品两端的高频电压幅值也要逐渐回到无光照时的水平。
因此高频光电导衰减法的工作原理就像调幅广播，只不过调幅广播中的音频信号被光电导信号所取代。
因此完全可以采用与调幅收音机相同的原理对高频光电导信号进行解调。
最简单的就是用二极管检波加上电容滤波。
从高频调幅波解调下来的光电导衰减信号很小，必须经过宽频带放大。
将放大后的信号加到脉冲示波器的Y轴，接上同步信号后即可在荧光屏上显示出一条按指数衰减的曲线，这样便可通过这条衰减线测得样品的少子寿命。